揭示了苹果红色芽变的表观遗传特性及其分子机制,发明了基于MYB1启动子甲基化水平检测的苹果精准芽变选种技术,经过持续5代的芽变选种,先后选育出龙富、元富红等系列红色及红色短枝芽变品种,实现了国外品种的再创新和国产化,推动了中国苹果产业优质高效发展,构建了以优质、耐贮、晚熟富士系芽变品种群为主的中国苹果产业品种结构,这也是符合中国国情、保障14亿中国人新鲜苹果周年供应最经济有效的技术途径;创建了苹果资源育种理论体系及优质高效育种技术体系,自主育成了易着色免套袋、酥脆多汁、酸甜可口的幸红、福红、美红等红肉苹果新品种,填补了我国红肉苹果品种的空白;利用"果树多种源品质育种法"等苹果育种技术,自主育成了中国第一个优质、耐贮、极晚熟、抗氧化梨新品种山农酥,解决了砀山酥梨等主栽品种晚熟而不优质的问题,已经成为更新换代品种,推动了中国梨产业优质高效发展.
明确提出了"把水果盘子牢牢端在中国人手中"的概念,即不依赖进口的国内自育自产优质果品与市场销售的内循环,首先能够满足14亿中国人优质水果的周年供应需求,助力健康中国,从而推动农民增收和乡村振兴,保障国家生态安全.依靠科技进步,推动我国苹果产业由1G的国外品种发展到2G高产高效、3G好看好吃、4G好吃好看及5G营养好吃的自主品种,为中国苹果装上了"中国芯",不仅构建了以优质、耐贮、晚熟品种为主的中国苹果产业品种结构,而且为未来品种结构的优化调整提供了特色多样化品种.利用"果树多种源品质育种法"等苹果育种技术,以遗传背景复杂、含有新疆库尔勒香梨血缘的新梨7号为母本,以砀山酥梨为父本,历经15年的初选、复选和决选,自主育成了优质、耐贮、极晚熟、抗氧化梨新品种山农酥,解决了砀山酥梨等主栽品种"晚熟而不优质"的问题,已经成为更新换代品种,推动了我国梨产业优质高效发展,为构建以优质、耐贮、晚熟梨新品种为主的我国梨产业品种结构、保障14亿中国人优质大梨的周年供应提供了品种支撑.
This review summarized the research progress of plant epigenetics and fruit tree bud sports selection, and analyzed the classic cases of bud sports selection promoting the high-quality and efficient development of the word's apple and citrus industries. The main results were summarized as follows: (1) Epigenetics caused by DNA methylation and histone modification, etc., was widely involved in various plant growth and development processes and adversity stress responses; (2) The selection of fruit tree bud sports was the best among the best. It had six characteristics, such as high efficiency, reproducibility, stability, diversity and pleiotropy, epigenetic characteristics, and practical effects. At present, more than 600 varieties of fruit tree bud sports have been selected, such as apples and citrus; (3) In response to the problems of the four varieties of Fuji, Delicious, Navel Oranges and Satsuma Mandarin, a series of new varieties have been bred using continuous multi-generation bud sports selection technology, forming a huge variety group and promoting the high-quality and efficient development of the industry. Therefore, two aspects should be further studied in the future: one is to further strengthen the mechanism of fruit tree bud sports and to promote the innovation of breeding technology; The second is to further enhance the awareness of the innovation of fruit tree bud sports selection and to further strengthen the understanding of the importance of the fruit tree industry, and the technical route of combining Mendelian inheritance and epigenetic inheritance should be adopt, combining conventional and molecular technology as well as hybrid breeding and bud sports selection, so as to increase the research efforts of fruit tree bud sports selection and new varieties breeding, and provide varieties support for the high-quality development of the fruit tree industry.
种质资源评价挖掘和创新利用是现代农业的重要特征.新疆是苹果等多种落叶果树起源演化中心,种质资源极为丰富.笔者系统介绍了近几年来在新疆红肉苹果和'红富士'以及'库尔勒香梨'资源评价挖掘和创新利用方面的研究进展,主要包括红肉和红皮苹果育种理论与技术创新、新品种培育和配套技术研发以及优质、耐贮、晚熟梨新品种创制,为苹果和梨产业升级提供了重要支撑.
响富苹果具有着色速度快、散射光着色能力强、阴雨寡照和低温基本不影响果实正常着色等特点,摘袋后2~3天果实就全红.色泽稳定,摘袋后50天不褪色、不返绿、不老色.响富苹果以优良的品种性状,越来越受到广大种植者的欢迎.为了做到丰产丰收,就套袋栽培响富苹果采收前后的管理要点作如下介绍.
苹果是我国落叶果树的第一大树种,在助力健康中国和服务乡村振兴中发挥了举足轻重的作用,以‘红富士’为主的品种结构使我国成为世界上最大的苹果生产国.根据‘红富士’苹果品种特性及其近几年芽变选种和芽变机理的研究结果,结合我国经济社会发展水平、消费习惯和市场需求,经综合分析研究,认为‘红富士’在我国苹果产业独占鳌头(占比约70%)有3个原因:一是通过持续多代的芽变选种,‘红富士’的生长结果习性、果实着色及风味品质等性状得到有效改良,推动了我国苹果产业的高速发展;二是‘红富士’的红色和短枝芽变属表观遗传,其晚熟和耐贮这2个性状始终没有改变;三是以优质、晚熟、耐贮‘红富士’苹果品种为主的品种结构是保障我国鲜食苹果消费市场周年供应最经济有效的技术途径.‘红富士’在我国苹果产业独占鳌头是我国苹果人创造的中国特色.
根据'红富士'苹果品种特性及其近几年芽变选种和芽变机理研究结果,分析了'红富士'在中国乃至世界苹果产业独占鳌头的原因,创制出高类黄酮苹果优异种质CSR6R6,创建了优质高效育种技术体系,育成了“幸福美满”等高类黄酮苹果新品种,营养保健价值高,鲜食品质优良,市场前景广阔,并提出了新品种配套栽培与加工技术.
烟台苹果面积大,产量高,历史悠久. 截至2018年底,烟台苹果种植总面积达到18.84万hm2,产量达到535.1万t,连续10年位列全国果品区域公用品牌价榜榜首,是名副其实的"中国第一个苹果". 如何确保烟台苹果产业的持续健康发展, 已成为烟台苹果产业发展面临的重要课题. 笔者就烟台苹果生产中普遍存在的树势衰弱问题进行了调研, 并提出预防苹果树势衰弱和弱树转壮对策. 以供参考.
苹果是世界性果品,也是我国落叶果树的第一大树种.本文对栽培苹果起源演化、新疆野苹果遗传多样性评价挖掘与核心种质构建、苹果果实着色、大小、营养和质地品质的性状遗传与发育机理、白肉、红肉与功能型苹果等特色多样化品种培育以及配套高效生产技术研发等方面取得的诸多重要进展进行了综述;针对功能型苹果育种的复杂性及果树科技成果转化慢的共性问题,提出并实施了理论与技术创新并重、良种良法配套的品质形成、品质育种、优质品种和品质维持“四品一线”及着力解决科技成果转化最后一公里问题的自主推广、多家许可、独家转让、集成示范、网络媒体、技术培训及科普文章“七位一体”的系统创新成果研发和推广体系,显著提高了研究的效率与效益;针对目前的研究现状,今后应在如下两个研究领域下功夫:(1)进一步有效利用现代分子生物学技术,从转录、翻译及修饰等多个层面进一步探讨品质性状发育机理,为苹果品质育种提供理论支撑;(2)进一步加强优质耐贮晚熟白肉苹果及不同熟期的高类黄酮苹果新品种培育,以满足市场的多样化需求,助力乡村振兴.
果树产业的新旧动能转换就是提质增效和节本增效.针对我国苹果产业转型升级面临的降水在时间和空间上的不均衡性、果园基础地力差、机械化水平低及劳动力成本高、果园规模小及一家一户的分散性等4个关键共性问题,采用良种、良砧与良法集成配套的思路,创建了既适用于土壤瘠薄的“春旱秋涝”东部渤海湾产区和“干旱少雨”的西部黄土高原产区,也适用于适度规模的农场和一家一户分散经营的果农,同时也有助于果园生草化和机械化的苹果现代宽行高干栽培模式,并在我国苹果主产区大面积推广应用,取得了提质增效和节本增效的显著效果,这将推动我国苹果产业新旧动能转换,助力乡村振兴.
苹果和梨是保障我国水果市场周年供应的大宗水果.从经济社会发展水平及消费习惯等角度分析了国内外苹果产业品种结构的差异、产生原因及我国梨熟期育种、品种结构及产业现状.结果 表明,作为世界上最大的水果消费国,以优质、晚熟、耐贮品种为主的品种结构是助力我国苹果和梨产业高效发展、保障我国高端水果市场周年和稳定供应最为经济有效的技术途径.优质、耐贮、晚熟‘红富士’苹果品种的引种和持续多代的芽变选种,有效推动了我国苹果产业的高效发展,保障了我国苹果消费市场的周年供应;以晚熟‘砀山酥’为主栽品种的梨产业,果农和经销商的盈利空间有限,建议进一步加大力度,选育和推广优质、耐贮、极晚熟梨品种(如‘山农酥’),以满足优质大梨市场的周年供应,提振消费者信心,撬动我国梨产业高效发展.
种质资源保护挖掘与创新利用是现代农业科学研究的重要特征.我国是苹果和梨等多种果树的起源演化中心,种质资源极为丰富.农业高校的果树资源育种工作者面对国家的战略需求,研究建立优质高效育种技术体系,将种质资源优势转化为优质品种优势,推动产业转型升级,助力农民增收和乡村振兴,必须坚持理论创新与技术创新并重及良种与良法配套.为此,以课题组苹果和梨种质资源挖掘与创新利用方面的相关研究为案例,就如何实现理论与技术创新并重及良种良法配套进行了解读,以供读者参考.
富士苹果结果大树大多是20世纪80~90年代栽植,90%以上为乔化密植园,采用主干疏层形和小冠疏层形等,因富士树势偏旺,成枝能力强,使得树密枝密果密,严重制约了苹果的优质丰产. 笔者总结了富士苹果在整形修剪中存在的问题和应采取的改造技术,取得了光路通畅、不抽旺条、果形端正、色泽好的效果.
烟台现代果业发展有限公司从富士系列芽变品种中选育出短枝和红色双芽变晚熟苹果优良品种神富6号,现已通过审定获得良种证(图1).该品种不用拉枝,不用刻芽,不用环剥,成花容易,管理简单,故又称“懒富”.其萌芽率高,成枝力强,不易早衰,果实品质优异,丰产,抗病力强,是富士系列很有发展前景的优良品种.配套采用简化整形修剪技术及相关措施,完全可以实现乔化、矮化一年栽树,当年成花,两年结果,三年有产量,四年丰产,亩产达到2 560千克(图2~图4).现将其简化栽培技术介绍如下.
本文介绍了烟台市苹果产业发展状况,包括生产面积、产量和品种结构等,调研分析了目前烟台苹果产业存在的问题,提出了优化品种、老果园更新改建、栽培模式变革等利于产业提质升级的发展建议.
神富6号苹果是烟台现代果业发展有限公司2003年从富士系列品种中选育出的短枝型芽变苹果品种,2017年通过审定,并获得良种证.该品种具有早果、优质、丰产、稳产、抗病性强等特点,果实不套袋表光也很好,可以作为免套袋种植品种推广.
随着人们生活水平的提高和果品总量的增加,对苹果果品质量的要求也越来越高,既要内在品质好,汁液丰富,酸甜可口——好吃;还要外观漂亮——好看(买得欢心);还得无污染——安全(吃得放心).收购商按质论价,优果优价,好果供不应求,劣果难卖,苹果产业不再是只追求产量的时代了.2017年“烟台苹果”盛产区蓬莱市富士苹果因品质好每千克收购价12元多,栖霞、招远等县市每千克苹果只卖到6元,效益相差一半(图1).
苹果产业是苹果适栽区域农民致富的支柱产业,但是随着栽培面积的扩大和苹果产业的发展,地面铺设反光膜、地膜及果实套袋栽培技术的推广,加上化肥和农药的大量施用,带来了环境污染问题.环境保护越来越受到社会各界的关注,人们已由求生存转变到求生态,既需要安全优质的果品,还需要良好的生态环境.
富士苹果树营养生长旺盛,整形修剪也有其特性.探讨符合富士苹果树生理特点的树体结构,顺应苹果树生长的自然规律,调节树体营养生长与生殖生长的平衡,才能达到高产稳产优质高效的生产目的.
刻芽是实现苹果幼树早期丰产的关键技术之一,是果树管理的一项重要技术措施.苗木定植后在果树中干合适位置进行人工刻芽,可使果树定向发枝,并促进果树新梢的生长,使幼树早成形、早结果、早丰产.早春对一年生枝条两侧的芽进行刻芽,可显著提高枝条萌芽率,增加中枝和短枝的数量,促进花芽形成,达到早期丰产的目的.